【分享】伽利略的思想實驗


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有人問我說,伽利略當時是不是只用邏輯就推翻了「重物落得比較快」的物理學教條。

不是。

在伽利略的年代,幾乎所有人都相信亞里斯多德的說法,認為在自由落體的情況下,重的東西會落得比輕的東西快。

伽利略使用一個很簡單的方法駁倒了這個主張︰

假想有兩個啞鈴,一個12磅,一個22磅。把這兩個啞鈴一起從高樓放下,根據亞氏物理學,22磅的那個會落得比較快,比較早著陸。

現在考慮另外一個情況,把一條繩子的兩端分別綁在這兩個啞鈴上,再從高樓往下扔,這個時候會發生什麼事?

  1. 因為「兩個啞鈴+繩子」的重量比「22磅啞鈴」大,所以它們會以超越原來22磅啞鈴單獨落下的落速往下掉,並且比原來的22磅啞鈴還早著地。

  2. 因為「兩個啞鈴」的重量比「繩子」大,所以會變成兩個啞鈴「拖著」繩子往下掉,而雖然兩個啞鈴的重量比單獨一個22磅啞鈴還大,但是因為繩子的拖累,不見得會比原來的22磅啞鈴早落地。

  3. 因為22磅啞鈴的重量比12磅啞鈴和繩子都大,所以變成22磅的啞鈴「拖著」繩子和小啞鈴往下掉,而因為繩子和小啞鈴的拖累,它們會比原來的22磅啞鈴還要晚落地。

嗯,不管是哪一個答案,都有點奇怪,不是嗎?事實上,我們並不覺得把兩個東西綁在一起,它們會因此落得比較快,也不覺得當兩個東西被綁在一起的時候,它們會因此落得比較慢。

在這裡,伽利略的論證可以整理成這樣︰

P1. 重物落得比輕物快(假設)

P2. 在前面的例子裡,要嘛1,要嘛2,要嘛3(根據P1)

P3. 1、2和3都不對(常識)

P4. 並非重物落得比輕物快(P1~P3,歸繆)

這個論證不僅僅使用邏輯而已,還使用了我們的那些關於東西會如何掉落的直覺(支撐在這些直覺背後的是常識和經驗),所以,不能說伽利略光靠邏輯就推翻了亞氏教條。

伽利略使用的這種,不做實驗,僅僅依據直覺進行思考就得出結論的方法,被叫做思想實驗(thought experiment)。思想實驗只有在資訊齊全,使得我們光靠整理它們就能得出結論的時候才會有效。所以在面對未知世界的經驗科學裡,思想實驗並不是常見的研究方法。然而,對於大部分時間都在做概念分析的分析哲學家來說,思想實驗是非常有效的工具。概念分析旨在釐清日常生活中使用的概念(例如「知道」、「指涉」),並找出合適的定義。思想實驗可凸顯我們關於概念該如何使用的直覺,在為哲學理論提供基礎或反例上,是很方便的方法。John Searle的中文房間、Hilary Putnam的孿生地球、David Chalmers的殭屍世界以及Frank Jackson的黑白瑪莉,都是使用思想實驗來協助我們釐清自己的概念的好例子。

原文轉載自哲學哲學雞蛋糕

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真有趣

用思想實驗來論證物理現象

就如你所說

思想實驗只有在資訊齊全,使得我們光靠整理它們就能得出結論的時候才會有效。

不過除了資訊齊全之外,我們的邏輯似乎也要運做得夠好(也夠一致?)才行

如殭屍世界那篇

我得到的結論跟文中的結論剛好相反= ='(一直有衝動想要用人擇原理,這樣就不用動腦了xd)

雖然也很想討論其他篇

不過這裡似乎不是哲學版= ='

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  • 2 weeks later...

當時也有伽利略也用思考的方法推翻"自由落體的速度會正比於落下高度"的想法

依照當時學說

A物落下H,當時速度為V

B物落下2H,當時速度為2V

由S=Vt可知

A物落下H 和 B物落下2H 花的時間皆相同

那B物從落下H~2H的這段距離豈不是用瞬間移動了嗎

這也是當時他用簡單的思考

所做的結論

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